EA005468B1 - Солнечный коллектор для нагрева воздуха, используемого для вентиляции - Google Patents

Солнечный коллектор для нагрева воздуха, используемого для вентиляции Download PDF

Info

Publication number
EA005468B1
EA005468B1 EA200400753A EA200400753A EA005468B1 EA 005468 B1 EA005468 B1 EA 005468B1 EA 200400753 A EA200400753 A EA 200400753A EA 200400753 A EA200400753 A EA 200400753A EA 005468 B1 EA005468 B1 EA 005468B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat
panel
solar collector
air
solar
Prior art date
Application number
EA200400753A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200400753A1 (ru
Inventor
Ханс Йерген Кристенсен
Original Assignee
Ханс Йерген Кристенсен
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ханс Йерген Кристенсен filed Critical Ханс Йерген Кристенсен
Publication of EA200400753A1 publication Critical patent/EA200400753A1/ru
Publication of EA005468B1 publication Critical patent/EA005468B1/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/80Solar heat collectors using working fluids comprising porous material or permeable masses directly contacting the working fluids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Описан солнечный коллектор, предназначенный для нагрева воздуха, в котором обычный изоляционный материал на стороне задней панели, обращенной от солнца, заменен пространством между проницаемой задней панелью и проницаемым теплопоглощающим средством, в результате чего воздушный поток конвективной теплопередачи, протекающий через заднюю панель во внутреннее пространство солнечного коллектора в направлении, противоположном градиенту температур, предотвращает потерю тепла за счет конвекции, происходящую в противоположном направлении. Упомянутая задняя панель также уменьшает потерю тепла из упомянутого теплопоглощающего средства за счет излучения. Кроме того, в случае прекращения протекания воздуха через солнечный коллектор изоляция, предотвращающая конвекцию, не будет более действовать и панель фотоэлектрических преобразователей, размещенная внутри солнечного коллектора и вырабатывающая электричество за счет солнечного излучения, не будет подвергаться воздействию неблагоприятной высокой температуры простоя, возникающей в солнечном коллекторе с традиционной изоляцией.

Description

Настоящее изобретение относится к солнечному коллектору, предназначенному для накопления тепловой энергии при помощи нагрева воздуха, в котором обычный изоляционный материал на стороне задней панели, обращенной от солнца, заменен на воздушный поток конвективной теплопередачи, протекающий через проницаемую заднюю панель во внутреннее пространство солнечного коллектора в направлении, противоположном градиенту температур.
Кроме того, в случае прекращения протекания воздуха через солнечный коллектор изоляция, предотвращающая конвекцию, не будет больше действовать и панель фотоэлектрических преобразователей, размещенная внутри солнечного коллектора и вырабатывающая электричество за счет солнечного излучения, не будет подвергаться воздействию неблагоприятной высокой температуры простоя, возникающей в солнечном коллекторе с обычной изоляцией.
Предшествующий уровень техники
Солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды для бытовых нужд или обогрева помещений, хорошо известны в данной области техники, но также известны солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воздуха, используемого либо непосредственно для вентиляции и обогрева помещений, либо в качестве среды передачи тепла в теплообменник.
В заявке на французский патент РВ 2500036 описан типовой простой солнечный коллектор, содержащий прозрачную переднюю панель, теплопоглощающую заднюю панель, термически изолированную со стороны задней стенки, и полость между упомянутыми передней и задней панелями и имеющий нижнее впускное отверстие, для поступления холодного воздуха в упомянутую полость и верхнее выпускное отверстие для выхода воздуха, нагревающегося при прохождении вдоль задней панели. Задняя стенка задней панели, обращенная в сторону, противоположную передней панели, термически изолирована для предотвращения теплоотвода из теплопоглощающей задней панели за пределы солнечного коллектора.
В патенте США № И8 4,054,124 описан более сложный солнечный коллектор, в котором между прозрачной передней панелью и термически изолированной задней панелью вставлена перфорированная теплопоглощающая панель. Входящий воздух поступает с боковой стороны солнечного коллектора в пространство между упомянутыми передней панелью и теплопоглощающей панелью через отверстия перфорации, в которых воздух нагревается, а затем выходит из пространства между упомянутыми теплопоглощающей панелью и термически изолированной задней панелью. В результате, достигается более высокая теплоотдача от теплопоглощающего материала в воздух по сравнению с солнечным коллектором, описанным в заявке РВ 2500036.
В документе иδ 4,262,657 описаны другие варианты солнечных коллекторов, отличительной особенностью которых является использование проницаемой теплопоглощающей панели, через которую протекает воздух, подлежащий нагреву. Общей характеристикой известных решений является то, что задняя стенка солнечного коллектора термически изолирована для повышения тепловой эффективности солнечной панели.
В документе ОВ 2214710 описана комбинация панели солнечного коллектора для нагрева воздуха и панели фотоэлектрических преобразователей, размещенной за прозрачной передней панелью и перед теплосборной панелью. Теплосборная панель является термически изолированной с внешней стороны, а прозрачная панель, находящаяся между панелью фотоэлектрических преобразователей и теплосборной панелью, разделяет воздушные потоки, параллельные этим панелям, в целях, соответственно, охлаждения панели фотоэлектрических преобразователей и отвода тепла от теплосборной панели.
Задачей настоящего изобретения является создание солнечного коллектора такой конструкции, которая, во-первых, упрощает его изготовление и, во-вторых, повышает надежность процесса охлаждения панели фотоэлектрических преобразователей, размещенной внутри солнечного коллектора.
Солнечный коллектор, соответствующий настоящему изобретению, содержит заднюю панель, проницаемую для воздуха и сквозную относительно окружающей среды на большей части ее площади, покрываемой передней панелью; воздухопроницаемое теплопоглощающее средство, расположенное между упомянутой передней панелью и упомянутой задней панелью на расстоянии от них; и канал для выхода воздуха, проходящий из пространства между передней панелью и теплопоглощающим средством наружу из солнечного коллектора. В результате, воздух поступает в солнечный коллектор через заднюю панель в направлении, противоположном градиенту температур, и заменяет теплоизоляционный материал до тех пор, пока этот воздух поступает. Далее воздух проходит через теплопоглощающее средство и выходит наружу через выходной канал, используемый для вентиляции и обогрева помещений, например летних дач, яхт, кают, складских контейнеров, погребов, конюшен и домов-автофургонов. Другие преимущества настоящего изобретения и конкретные предпочтительные варианты его реализации рассмотрены в приведенном ниже описании.
В процессе работы солнечного коллектора пространство между проницаемой задней панелью и проницаемым теплопоглощающим средством служит в качестве термической изоляции и, следовательно, заменяет теплоизоляционный материал, обычно используемый в данной области техники, например панели из минеральной ваты. Фактически равномерно распределенный воздушный поток от более холодной задней панели к более теплому теплопоглощающему средству имеет направление, противоположное
- 1 005468 градиенту температур, и предотвращает потерю тепла за счет конвекции из теплопоглощающего средства. Потеря тепла, обусловленная излучением в инфракрасном спектре от теплопоглощающего средства, эффективно снижается задней панелью, которая отражает часть излучения обратно в направлении теплопоглощающего средства и поглощает оставшуюся часть излучения в виде тепловой энергии, которая возвращается в солнечный коллектор холодным воздухом, поступающим через проницаемую заднюю панель из окружающей среды.
Перепад давлений воздушного потока в задней панели способствует равномерности распределения воздушного потока по площади, занимаемой солнечным коллектором. Это создает преимущество, состоящее в том, что скорости воздушного потока, в основном, являются низкими в большей части солнечного коллектора, с возможным исключением зоны, близкой к выходному каналу, даже для солнечных коллекторов, имеющих большую площадь, или нескольких солнечных коллекторов, соединенных друг с другом, в противоположность традиционным солнечным коллекторам, имеющим один общий канал для входа воздуха и, в общем случае, высокую скорость потока воздуха. Низкие скорости означают низкие потери давления и низкий уровень шума, а низкая скорость воздуха в месте впуска воздуха в солнечный коллектор, то есть на обратной стороне задней панели, создает дополнительный положительный эффект, заключающийся в том, что с воздушным потоком в солнечный коллектор переносятся только небольшие частицы пыли, в то время как более крупные и тяжелые частицы менее подвержены ускорению под действием низкой скорости воздуха. Следовательно, также достигается эффект очистки воздуха, используемого для вентиляции, который выходит из солнечного коллектора, и уровень фильтрации этого воздуха может быть снижен или фильтрация может стать излишней. Солнечный коллектор, и в частности проницаемые элементы и возможные фильтры, будут в меньшей степени подвергаться воздействию пыли, что снижает потребность в обслуживании и очистке солнечного коллектора.
Дополнительным преимуществом конструкции солнечного коллектора, соответствующего настоящему изобретению, является то, что она удобна для размещения внутри панели фотоэлектрических преобразователей, так как эта конструкция снижает риск чрезмерного нагрева панели фотоэлектрических преобразователей в случае прекращения протекания воздуха через солнечный коллектор. Когда протекание воздуха от задней панели к теплопоглощающему средству прекращается, теплоизолирующее действие воздушного потока также прекращается, и тепло в этом случае может распространяться от теплопоглощающего средства наружу через заднюю панель за счет естественной конвекции, а также теплового излучения, и можно избежать чрезмерного нагрева с температурами простоя более 120°С, имеющего место в случае солнечных коллекторов, использующих традиционные теплоизоляционные материалы.
Раскрытие изобретения
Таким образом, настоящее изобретение относится к солнечному коллектору, содержащему, по меньшей мере, одну прозрачную или полупрозрачную переднюю панель, например панель из одинарного или двойного стекла или панель из прозрачного пластика; заднюю панель; воздухопроницаемое теплопоглощающее средство, расположенное между упомянутой передней панелью и упомянутой задней панелью на расстоянии от них; и канал для выхода воздуха, проходящий наружу из солнечного коллектора, причем новизна солнечного коллектора по сравнению с существующим уровнем техники состоит в том, что задняя панель является проницаемой для воздуха и сквозной относительно окружающей среды на большей части, предпочтительно, по меньшей мере, 75% ее площади, покрываемой упомянутой передней панелью, и упомянутый канал для выхода воздуха выходит из пространства, образованного упомянутыми передней панелью и теплопоглощающим средством.
Предпочтительно, чтобы проницаемость теплопоглощающего средства и задней панели являлась фактически равномерной и находилась на таком уровне, который делает возможным возникновение в результате конвекции воздушного потока через солнечный коллектор благодаря солнечному излучению, падающему на переднюю панель. Фактически равномерная проницаемость для воздуха может быть достигнута, например, при использовании листового материала с равномерно распределенной перфорацией либо тканого или нетканого волокна.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения передняя панель, теплопоглощающее средство и задняя панель установлены практически параллельно. Расстояние между передней панелью и теплопоглощающим средством предпочтительно составляет от 2 до 15 см, являясь наибольшим при установке между ними панели фотоэлектрических преобразователей, более предпочтительно составляет от 3 до 10 см и наиболее предпочтительно от 4 до 7 см. Расстояние между теплопоглощающим средством и задней панелью предпочтительно составляет от 0,5 до 5 см и более предпочтительно от 1 до 3 см.
Целесообразно уменьшать потерю тепла из теплопоглощающего средства, обусловленную излучением в окружающую среду через переднюю панель. На внутренней стороне, обращенной к теплопоглощающему средству, передняя панель может иметь слой покрытия, которое усиливает отражение излучения в инфракрасном диапазоне, в частности с длинами волн в диапазоне 5-25 мкм, при этом большая часть тепловой энергии излучается теплопоглощающим средством, а большая часть энергии солнечного излучения имеет меньшие длины волн.
- 2 005468
Другим решением является изготовление передней панели из пластика, который в гораздо меньшей степени пропускает длинноволновое инфракрасное излучение от теплопоглощающего средства, чем солнечное излучение с меньшей длиной волны.
В ином случае, или дополнительно, для снижения потери тепла из теплопоглощающего средства за счет инфракрасного излучения через переднюю панель может использоваться уловитель теплового излучения. Такие уловители и другие средства ограничения потери тепла из-за обратного его излучения через переднюю панель рассмотрены и описаны, например, в документе И8 4,262,657.
Теплопоглощающее средство может, например, представлять собой пористый, темного или черного цвета волокнистый лист, например, из фетра, либо фильтр из ткани, в частности из набивной ткани, либо перфорированный листовой материал. Теплопоглощающее средство может, в частности, быть изготовлено из листового материала, имеющего отверстия обычного диаметра или гидравлического диаметра для прохождения через него воздуха, размер которых лежит в диапазоне от 0,7 до 3 мм, расположенных на расстоянии 8-20 мм друг от друга. Теплопоглощающее средство может предпочтительно представлять собой перфорированную металлическую пластину, предпочтительно изготовленную из алюминия (но также могут использоваться стальные пластины) толщиной 0,4-4 мм, предпочтительно 0,7-3 мм. Сторона теплопоглощающего средства, обращенная к передней панели, имеет предпочтительно темный или черный цвет и является матовой, в результате чего коэффициент поглощения α солнечного спектра излучения, то есть поглощающая способность α, является высокой и составляет предпочтительно от 0,65 до 1 и более предпочтительно от 0,8 до 1. Также предпочтительно, чтобы сторона теплопоглощающего средства, обращенная к задней панели, имела аналогичные свойства для поглощения как можно большего количества теплового излучения (испускаемого, главным образом, в результате отражения) от задней панели.
Подобным же образом задняя панель может быть изготовлена из листового материала, имеющего отверстия диаметром от 0,7 до 3 мм, расположенные на расстоянии 8-20 мм друг от друга. Проницаемость задней панели должна быть практически одинаковой по всей ее площади, чтобы способствовать равномерному распределению воздушного потока. Задняя панель может предпочтительно представлять собой перфорированную металлическую пластину, предпочтительно изготовленную из алюминия, например, толщиной от 0,4 до 4 мм, предпочтительно от 0,7 до 3 мм, но в качестве альтернативы могут использоваться также и другие материалы, такие как сталь, различные пластики и фанера. Сторона задней панели, обращенная к теплопоглощающему средству, выполнена предпочтительно белого или светлого цвета и имеет отражающую поверхность, в результате чего ее коэффициент отражения ρ инфракрасного излучения составляет от 0,65 до 1, предпочтительно от 0,8 до 1. Инфракрасное излучение от теплопоглощающего средства, в частности, имеет длину волны от 5 до 25 мкм, при этом теплопоглощающим средством излучается большая часть тепловой энергии. Приведенный выше коэффициент отражения задается, главным образом, для данного диапазона длин волн.
Процесс производства солнечного коллектора, соответствующего настоящему изобретению, упрощается, если для теплопоглощающего средства и задней панели используются одинаковые пластины, например перфорированные алюминиевые пластины с одинаковой перфорацией, как рассмотрено выше. Однако предпочтительно, чтобы свойства поверхности этих двух пластин отличались согласно приведенным выше особенностям.
Вместо применения для теплопоглощающего средства металлической пластины предпочтительно использовать волокнистый лист, в частности фильтр из фетра, который должен быть темного или черного цвета, чтобы поглощать как можно больше солнечного излучения. Могут также использоваться и другие типы волокнистых листов, например тканый или нетканый материал либо набивной материал. При использовании волокнистого листа может быть получена более низкая масса теплопоглощающего средства по сравнению с другими материалами, кроме того, немаловажную роль для предотвращения отвода тепла из пространства между теплопоглощающим средством и передней панелью через заднюю панель играет изолирующий эффект.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения солнечный коллектор содержит одну или более панелей фотоэлектрических преобразователей, установленных между передней панелью и теплопоглощающим средством. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения одна или более панелей фотоэлектрических преобразователей могут снабжать энергией средства привода вентилятора, установленного для принудительного отвода воздуха через канал для выхода воздуха.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к системе вентиляции, содержащей множество солнечных коллекторов, соответствующих приведенному выше описанию, где каналы для выхода воздуха упомянутых солнечных коллекторов соединены в общий вентиляционный канал с установленным в нем вентилятором для принудительного отвода воздуха из упомянутых солнечных коллекторов наружу через общий вентиляционный канал.
- 3 005468
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления со ссылками на фигуры сопровождающих чертежей, в числе которых фиг. 1 изображает продольное сечение солнечного коллектора, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - продольное сечение солнечного коллектора, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения, при этом в солнечном коллекторе установлены панель фотоэлектрических преобразователей и вентилятор;
фиг. 3 - узел, содержащий множество солнечных коллекторов, соответствующих первому варианту осуществления настоящего изобретения, соединенных вместе и имеющих общий выходной канал;
фиг. 4 - систему вентиляции, содержащую множество узлов коллекторов, показанных на фиг. 3, в которой выходные каналы соединены с общим вентиляционным каналом с установленным в нем вентилятором; и на фиг. 5 более подробно изображен узел соединения двух солнечных коллекторов, показанный на фиг. 3.
Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения
На фиг. 1 показано продольное сечение солнечного коллектора 1, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором с помощью алюминиевого профиля 2 закреплены прозрачная передняя панель 3, изготовленная из 10-мм пластины из поликарбоната, имеющей удлиненные углубления для снижения ее веса и улучшения тепловой изоляции; теплопоглощающее средство 4, представляющее собой фильтр из черного фетра; и задняя панель 5, изготовленная из алюминиевого листа с аналогичной перфорацией, сторона которого, обращенная к теплопоглощающему средству 4, оставлена неокрашенной. В альтернативном варианте теплопоглощающее средство 4 изготовлено из перфорированного алюминиевого листа толщиной 0,7 мм, который с обеих сторон окрашен в черный цвет или анодирован. Как показано, солнечный коллектор 1 устанавливается предпочтительно вертикально, при этом солнечное излучение падает в направлении, показанном стрелкой А. В верхней части коллектора 1 размещен выходной канал 6, образующий проход для нагретого воздуха для его поступления из коллектора 1 в место его использования, например для вентиляции и обогрева комнат.
Солнечное излучение, направленное по стрелке А, проходит через переднюю панель 3 и достигает теплопоглощающего средства 4, в котором поглощается более 80% энергии солнечного излучения, а оставшаяся часть отражается наружу через переднюю панель 3. Поглощенная энергия вызывает повышение температуры теплопоглощающего средства 4 до, например, 40-90°С. Это заставляет теплопоглощающее средство 4 излучать тепло в виде инфракрасного излучения, в основном в диапазоне 5-25 мкм. Неокрашенная поверхность задней панели 5 отражает приблизительно 70-75% излучения обратно на теплопоглощающее средство 4, при этом оставшаяся часть поглощается задней панелью 5. При обратном излучении тепла через переднюю панель 3 возникает всего лишь незначительная потеря тепла, так как тип используемого пластика в большой степени не прозрачен для длинноволнового излучения от теплопоглощающего средства 4.
Воздух из окружающей среды, как показано стрелками В, засасывается через перфорированную заднюю панель 5, которая охлаждается, в результате чего поглощенное тепловое излучение от теплопоглощающего средства 4 подается обратно в солнечный коллектор 1. Воздушный поток проходит через пространство 7 шириной приблизительно 2 см между задней панелью 5 и теплопоглощающим средством 4 в направлении, противоположном градиенту температур, и этим эффективно предотвращает конвективный теплоотвод наружу через заднюю панель. Затем воздушный поток проходит в направлении стрелок С через теплопоглощающее средство 4, где воздух нагревается и в пространстве 8 шириной приблизительно 5 см между теплопоглощающим средством 4 и передней панелью 3 движется, главным образом, вверх, как показано стрелками Ό, в направлении выходного канала 6, размещенного в верхней части, предпочтительно поблизости или на верхнем торце солнечного коллектора 1, и выходит наружу, как показано стрелкой Е. Нагретый воздух будет двигаться вверх в пространстве 8 благодаря возникающей подъемной силе, таким образом, протекание воздуха через солнечный коллектор 1, показанный на фиг. 1, происходит за счет естественной конвекции.
На фиг. 2 изображено продольное сечение солнечного коллектора 1, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения, в котором в пространстве 8 между передней панелью 3 и теплопоглощающим средством 4 установлена панель 9 фотоэлектрических преобразователей на расстоянии 10 от теплопоглощающего средства 4, что обеспечивает прохождение потока воздуха вдоль обратной стороны этой панели 9. Энергия, вырабатываемая панелью 9 фотоэлектрических преобразователей, питает двигатель вентилятора 11, снабженного крыльчаткой и установленного в выходном канале 6, в результате чего в данном варианте воздушным потоком управляет комбинация подъемной силы и вентилятора 11. Однако подъемная сила играет лишь незначительную роль по сравнению с воздействием вентилятора 11 и для работы солнечного коллектора 1, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения, не требуется. Вентилятора 11 достаточно для управления воздушным потоком,
- 4 005468 и выходной канал 6 может быть размещен в любой части солнечного коллектора, а не только в верхней его части, как требуется в случае первого варианта осуществления настоящего изобретения. Воздушный поток, показанный стрелками Ό, охлаждает панель 9 фотоэлектрических преобразователей и предотвращает их чрезмерный нагрев, и по сравнению с вариантом, показанным на фиг. 1, величина воздушного потока возрастает, так же как и термический КПД солнечного коллектора 1. В случае, если движение воздуха прекращается или величина потока снижается, например, из-за отказа вентилятора 11, загрязнения перфорации на задней панели 5 или засорения вентиляционного канала (не показан), расположенного ниже выходного канала 6 по направлению потока, предотвращается чрезмерный и, возможно, неблагоприятный или уменьшающий срок эксплуатации нагрев панели 9 фотоэлектрических преобразователей, так как изолирующий эффект пространства между задней панелью 5 и теплопоглощающим средством 4 будет уменьшаться или исчезать и, соответственно, будет возрастать потеря тепла через заднюю панель 5.
Солнечные коллекторы 1, соответствующие первому и второму вариантам осуществления настоящего изобретения, могут, в случае их использования для работы в средах, сильно загрязненных частицами, содержать листовой фильтр, установленный на внешней поверхности задней панели 5 с возможностью демонтажа, в результате чего некоторая часть частиц, содержащихся во входящем воздушном потоке, движущемся в направлении стрелки В, могут улавливаться до их попадания внутрь солнечного коллектора 1. Съемный листовой фильтр может регулярно заменяться либо может сниматься для очистки и повторно устанавливаться на солнечный коллектор.
Солнечные коллекторы 1, соответствующие данным двум вариантам, могут занимать больше площади, как в качестве примера показано на фиг. 3, на которой изображен узел 12, содержащий множество солнечных коллекторов 1, 1' и 1, соответствующих первому варианту осуществления настоящего изобретения, соединенных вместе и имеющих общий выходной канал 6. Скорость воздуха, в общем случае, будет ниже по сравнению с известными типами солнечных коллекторов, предназначенных для нагрева воздуха, у которых впуск размещен снизу, так как входящий поток воздуха распределяется по большой площади, и более высокие скорости воздуха, обуславливающие потери и шум, будут возникать только вблизи выходного канала 6.
На фиг. 4 изображена система вентиляции, содержащая множество узлов 12, показанных на фиг. 3, в этой системе выходные каналы 6 схематично показанных узлов 12 соединены с общим вентиляционным каналом 13, в котором установлен вентилятор 14 для создания общего вентиляционного воздушного потока, показанного стрелкой Р. Вентилятор 14 могут приводить в действие одна или более панелей 9 фотоэлектрических преобразователей, установленных в одном или более солнечных коллекторов 1.
На фиг. 5 подробно показан узел соединения двух солнечных коллекторов 1, показанных на фиг. 3, где передние панели 3, 3', теплопоглощающие средства 4, 4' и задние панели 5, 5' двух солнечных коллекторов 1 закреплены в открытом алюминиевом профиле 16, что позволяет потоку нагретого воздуха проходить из одной панели 1' в следующую панель 1, как показано стрелкой С. Для обеспечения нужного значения ширины пространства 7 между задней панелью 5 и теплопоглощающим средством 4 установлен промежуточный элемент 17.

Claims (11)

1. Солнечный коллектор (1), содержащий по меньшей мере одну прозрачную или полупрозрачную переднюю панель (3), заднюю панель (5), воздухопроницаемое теплопоглощающее средство (4), расположенное между передней панелью (3) и задней панелью (5) на расстоянии от них, и канал (6 ) для выхода воздуха, проходящий наружу из солнечного коллектора (1), отличающийся тем, что задняя панель (5) является проницаемой для воздуха на большей части ее площади, покрываемой передней панелью (3), а канал (6) для выхода воздуха проходит из пространства (8), образованного передней панелью (3) и теплопоглощающим средством (4).
2. Солнечный коллектор по п.1, в котором между передней панелью (3) и теплопоглощающим средством (4) установлены одна или более панелей (9) фотоэлектрических преобразователей.
3. Солнечный коллектор по п.2, в котором для принудительного отвода воздуха через канал (6) для выхода воздуха установлен вентилятор (11), приводимый в действие при помощи средств привода, питаемых энергией от одной или более панелей (9) фотоэлектрических преобразователей.
4. Солнечный коллектор по любому из пп.1-3, в котором задняя панель (5) изготовлена из листового материала и имеет отверстия диаметром от 0,7 до 3 мм, расположенные на расстоянии 8-20 мм друг от друга.
5. Солнечный коллектор по любому из пп.1-4, в котором задняя панель (5) представляет собой перфорированную металлическую пластину, предпочтительно изготовленную из алюминия, толщиной от 0,4 до 4 мм.
6. Солнечный коллектор по любому из пп.1-5, в котором задняя панель (5) на стороне, обращенной к теплопоглощающему средству (4), имеет коэффициент отражения ρ инфракрасного излучения от 0,65 до 1, предпочтительно от 0,8 до 1.
- 5 005468
7. Солнечный коллектор по любому из пп.1-6, в котором теплопоглощающее средство (4 ) изготовлено из листового материала и имеет отверстия диаметром от 0,7 до 3 мм, расположенные на расстоянии
8-20 мм друг от друга.
8. Солнечный коллектор по любому из пп.1-7, в котором теплопоглощающее средство (4) представляет собой перфорированную металлическую пластину, предпочтительно изготовленную из алюминия, толщиной от 0,4 до 4 мм.
9. Солнечный коллектор по любому из пп.1-6, в котором теплопоглощающее средство (4) представляет собой волокнистый лист, например фильтр из фетра.
10. Солнечный коллектор по любому из пп.1-9, в котором теплопоглощающее средство (4) на стороне, обращенной к передней панели (3), имеет коэффициент поглощения α солнечного излучения от 0,65 до 1, предпочтительно от 0,8 до 1.
11. Система вентиляции, содержащая множество солнечных коллекторов (1), по любому из пп.1-10, в которой каналы (6) для выхода воздуха упомянутых солнечных коллекторов (1) соединены с общим вентиляционным каналом (13), в котором установлен вентилятор (14) для принудительного отвода воздуха из упомянутых солнечных коллекторов (1) наружу через общий вентиляционный канал (13).
EA200400753A 2001-12-01 2002-11-26 Солнечный коллектор для нагрева воздуха, используемого для вентиляции EA005468B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKBA200100325 DK200100325U3 (ru) 2001-12-01 2001-12-01
PCT/DK2002/000789 WO2003048655A1 (en) 2001-12-01 2002-11-26 Solar collector panel for heating ventilation air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200400753A1 EA200400753A1 (ru) 2004-12-30
EA005468B1 true EA005468B1 (ru) 2005-02-24

Family

ID=32731491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200400753A EA005468B1 (ru) 2001-12-01 2002-11-26 Солнечный коллектор для нагрева воздуха, используемого для вентиляции

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7694672B2 (ru)
EP (1) EP1448937B1 (ru)
JP (1) JP3808466B2 (ru)
CN (1) CN1325854C (ru)
AT (1) ATE333076T1 (ru)
AU (1) AU2002350429B2 (ru)
CA (1) CA2467078C (ru)
CY (1) CY1106191T1 (ru)
DE (1) DE60213122T2 (ru)
DK (3) DK200100325U3 (ru)
EA (1) EA005468B1 (ru)
ES (1) ES2268118T3 (ru)
HR (1) HRP20040468B1 (ru)
HU (1) HU226715B1 (ru)
NZ (1) NZ533123A (ru)
PL (1) PL205941B1 (ru)
PT (1) PT1448937E (ru)
WO (1) WO2003048655A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178746U1 (ru) * 2017-07-27 2018-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "АНТЕ ФАКТУМ" Универсальный солнечный коллектор

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6912816B2 (en) * 2001-10-01 2005-07-05 Futura Solar, Llc Structurally integrated solar collector
EP1602133B1 (en) * 2003-03-10 2008-07-23 SunPower Corporation, Systems Modular shade system with solar tracking panels
EP1616133B1 (de) * 2003-04-23 2008-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Fluid-luft-kombiverdampfer und neues schaltkonzept für eine wärmepumpe in einem lüftungsgerät
US8276329B2 (en) * 2005-05-27 2012-10-02 Sunpower Corporation Fire resistant PV shingle assembly
WO2006102891A2 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Christensen Hans Joergen Solar collector panel
AU2006201774B2 (en) * 2005-04-28 2011-05-26 Dorin Preda Radiative-conductive heat exchanger
DE602006019299D1 (de) * 2005-10-12 2011-02-10 Ferdinando Tessarolo Solarstrahler
US20070240278A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Macdonald Willard S Automatic cleaning system
EP2137469A2 (en) * 2007-02-05 2009-12-30 Paul Riis Arndt Solar air heater for heating air flow
GB2486610B (en) 2007-05-01 2012-08-01 Kingspan Res & Dev Ltd A method of manufacturing a composite insulating panel
JP5084407B2 (ja) * 2007-09-05 2012-11-28 株式会社白岩工務所 建物空調システム
GB2454075A (en) * 2007-10-23 2009-04-29 Kingspan Res & Dev Ltd A heat transfer system comprising insulated panels with a plurality of air passageways
ITMI20080264A1 (it) * 2008-02-20 2009-08-21 Donato Alfonso Di Meccanismi multipli di raffreddamento per pannelli fotovoltaici
SE0800592L (sv) * 2008-03-13 2009-09-14 Niclas Ericsson System och metod för uppvärmning med solfångare
WO2010014754A2 (en) 2008-07-29 2010-02-04 Syenergy Integrated Energy Solutions Inc. Curved transpired solar air heater and conduit
EP2326890A4 (en) * 2008-09-05 2014-01-22 Solutions Energetiques Enerconcept Inc PERFORATED TRANSPARENT GLAZING FOR HEAT EXTRACTION AND SOLAR AIR HEATING
US8640690B2 (en) * 2008-10-02 2014-02-04 Keith J. McKinzie Interior solar heater
US8739478B1 (en) 2008-12-30 2014-06-03 Pvt Solar, Inc. Integrated thermal module and back plate structure and related methods
US9103563B1 (en) 2008-12-30 2015-08-11 Sunedison, Inc. Integrated thermal module and back plate structure and related methods
TR200900196A2 (tr) * 2009-01-12 2009-12-21 Tarak�Io�Lu I�Ik Tekstil esaslı hava ısıtıcı güneş kolektörü.
US20110209742A1 (en) * 2009-06-10 2011-09-01 Pvt Solar, Inc. Method and Structure for a Cool Roof by Using a Plenum Structure
DK177472B1 (en) 2009-11-24 2013-06-24 Hans Joergen Christensen Improvement of a solar collector panel
CN102088255B (zh) * 2009-12-04 2014-04-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 太阳能发电装置及太阳能发电模组
US20110139147A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Bruce Grulke System for capturing and converting solar insolation into thermal, kinetic and electrical energy
WO2011107731A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 Energyflo Construction Technologies Limited Dynamic insulation
US20130199591A1 (en) * 2010-03-30 2013-08-08 Tata Steel Uk Limited Arrangement for Generating Electricity with Thermoplastic Generators and Solar Energy Collector Means
DE102010019575A1 (de) 2010-05-05 2012-01-19 Rainer Pommersheim Modulares Kollektorsystem zur Erwärmung von Luft und/oder anderen niedrig viskosen Medien mittels Sonnenenergie
US9911882B2 (en) 2010-06-24 2018-03-06 Sunpower Corporation Passive flow accelerator
CN101892795A (zh) * 2010-07-07 2010-11-24 镇江新梦溪能源科技有限公司 一种发汗传热式太阳能光伏光热联用窗
US9897346B2 (en) 2010-08-03 2018-02-20 Sunpower Corporation Opposing row linear concentrator architecture
US8336539B2 (en) 2010-08-03 2012-12-25 Sunpower Corporation Opposing row linear concentrator architecture
TR201006980A2 (tr) * 2010-08-23 2011-06-21 Tarakçioğlu Işik Fotovoltaik (pv) hücre ve tekstil esaslı hava ısıtıcı güneş kolektörü kombinasyonu (pvt).
SE535033C2 (sv) 2010-09-14 2012-03-20 Goesta Sundberg Ett byggnadsmaterial innefattande PCM och ett klimathölje
CN101949569B (zh) * 2010-10-09 2012-12-26 浙江工商大学 高楼房间太阳能通风装置
CN101974964B (zh) * 2010-11-12 2015-08-05 四川集热科技有限公司 一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器
RU2459156C1 (ru) * 2010-12-06 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") Солнечная энергоустановка
DE102010054394A1 (de) 2010-12-07 2012-06-14 Enersearch Gmbh Solarfassadenelement, Solarfassadensystem
RU2455582C1 (ru) * 2010-12-30 2012-07-10 Николай Владимирович Дударев Солнечный емкостной водонагреватель
US8863741B2 (en) * 2011-04-08 2014-10-21 Cameron R MacKay Solar air heating device
JP2013093524A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Eco Power:Kk 太陽電池モジュール冷却ユニット及び太陽電池モジュール冷却システム
CZ2012758A3 (cs) * 2012-11-07 2014-06-11 Pavlu - Complex, S.R.O. Solární větrací a temperovací okno
GB201407814D0 (en) * 2014-05-02 2014-06-18 Pilkington Group Ltd Glazed solar collectors
DE202015008919U1 (de) 2015-10-27 2016-02-22 ITP GmbH - Gesellschaft für Intelligente Produkte Kühlmodul für eine Photovoltaikeinheit
TWI718284B (zh) * 2016-04-07 2021-02-11 美商零質量純水股份有限公司 太陽能加熱單元
CN105865042B (zh) * 2016-06-08 2017-12-05 日出东方太阳能股份有限公司 一种太阳能空气加热装置及加热方法
CN106522481A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 桂林电子科技大学 一种运动场馆太阳能增温装置
AU2018300250B2 (en) 2017-07-14 2024-04-18 Source Global, PBC Systems for controlled treatment of water with ozone and related methods therefor
KR102057052B1 (ko) 2018-05-21 2019-12-18 (주)세종 태양광을 이용한 난방 환기 시스템
US20200124566A1 (en) 2018-10-22 2020-04-23 Zero Mass Water, Inc. Systems and methods for detecting and measuring oxidizing compounds in test fluids
CN109323465B (zh) * 2018-11-06 2024-07-12 邹学俊 可调湿太阳能空气集热器及使用方法
CN111829197A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 华北电力大学 一种塔式太阳能电站发电用逆流式高温粒子吸热器
NL2023454B1 (en) * 2019-07-08 2021-02-02 Univ Delft Tech PV-chimney
US11814820B2 (en) 2021-01-19 2023-11-14 Source Global, PBC Systems and methods for generating water from air
DE202022001833U1 (de) 2022-08-17 2022-10-12 Peter Moser Luftkollektor
EP4425063A1 (de) 2023-03-03 2024-09-04 Schwab Technik GmbH Lüftungsverfahren und vorrichtung dazu

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226226A (en) * 1977-12-01 1980-10-07 Aga Aktiebolag Solar energy collector
US4372373A (en) * 1979-02-15 1983-02-08 Hans Haugeneder Casing for building works
GB2214710A (en) * 1988-01-29 1989-09-06 Univ Open Solar collectors

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3102532A (en) * 1961-03-27 1963-09-03 Res Prod Corp Solar heat collector media
US3920413A (en) * 1974-04-05 1975-11-18 Nasa Panel for selectively absorbing solar thermal energy and the method of producing said panel
US4054124A (en) * 1976-04-06 1977-10-18 Knoeoes Stellan Solar radiation collection system
FR2366525A1 (fr) * 1976-07-30 1978-04-28 Anvar Dispositif pour capter l'energie solaire
US4262657A (en) 1976-08-06 1981-04-21 Union Carbide Corporation Solar air heater
US4219011A (en) 1977-12-01 1980-08-26 Aga Aktiebolag Modular solar energy collector systems
US4324289A (en) 1978-07-12 1982-04-13 Lahti Raymond L Environmental heating and cooling apparatus
US4237865A (en) 1979-03-02 1980-12-09 Lorenz Peter J Solar heating siding panel
FR2500036A1 (fr) * 1981-02-18 1982-08-20 Dumas Marcel Parpaing normalise. capteur solaire
SE434186B (sv) * 1982-05-27 1984-07-09 Inga Sundquist Solmodul
CN85200032U (zh) * 1985-04-01 1985-10-10 清华大学 射流—抽吸式空气集热器
CN85200928U (zh) * 1985-04-01 1986-07-02 陕西师范大学 半蜂窝双回流太阳能空气集热器
US5653222A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Newman; Michael D. Flat plate solar collector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226226A (en) * 1977-12-01 1980-10-07 Aga Aktiebolag Solar energy collector
US4372373A (en) * 1979-02-15 1983-02-08 Hans Haugeneder Casing for building works
GB2214710A (en) * 1988-01-29 1989-09-06 Univ Open Solar collectors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178746U1 (ru) * 2017-07-27 2018-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "АНТЕ ФАКТУМ" Универсальный солнечный коллектор

Also Published As

Publication number Publication date
PL205941B1 (pl) 2010-06-30
DK200100325U3 (ru) 2003-01-10
JP3808466B2 (ja) 2006-08-09
AU2002350429B2 (en) 2007-01-18
CA2467078C (en) 2011-05-10
ES2268118T3 (es) 2007-03-16
HUP0402251A2 (hu) 2005-02-28
EP1448937B1 (en) 2006-07-12
CN1325854C (zh) 2007-07-11
NZ533123A (en) 2005-05-27
WO2003048655A1 (en) 2003-06-12
PL370357A1 (en) 2005-05-16
DE60213122T2 (de) 2007-01-04
US20050061311A1 (en) 2005-03-24
HU226715B1 (hu) 2009-07-28
DK200201242A (da) 2003-08-27
ATE333076T1 (de) 2006-08-15
DK174935B1 (da) 2004-03-08
AU2002350429A1 (en) 2007-01-18
HRP20040468B1 (en) 2012-06-30
CY1106191T1 (el) 2011-06-08
EP1448937A1 (en) 2004-08-25
CN1592831A (zh) 2005-03-09
CA2467078A1 (en) 2003-06-12
HRP20040468A2 (en) 2004-10-31
EA200400753A1 (ru) 2004-12-30
PT1448937E (pt) 2006-11-30
US7694672B2 (en) 2010-04-13
DK1448937T3 (da) 2006-10-30
DE60213122D1 (de) 2006-08-24
JP2005512007A (ja) 2005-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA005468B1 (ru) Солнечный коллектор для нагрева воздуха, используемого для вентиляции
WO2006102891A2 (en) Solar collector panel
US3875925A (en) Solar heater
JP2018155487A (ja) 太陽空気加熱/冷却システム
DK200800168U4 (da) Luftsolfanger til at opvarme luftström
US4086909A (en) Air-heating solar collector
CA2690650C (en) Modular transpired solar air collector
KR100891716B1 (ko) 공기가열식 태양열 집열장치
US20110297144A1 (en) Textile based air heater solar collector
CN107835919B (zh) 用于对建筑物进行热调节的窗户模块及方法
US4643168A (en) Liquid cooled fiber thermal radiation receiver
CN209341589U (zh) 一种加热装置
JP4359188B2 (ja) 太陽熱蓄熱暖房装置
WO2023205878A1 (en) Air separator within a solar air collector
JP2014202453A (ja) 建物の床暖房システム
JP2002048417A (ja) 多孔質セラミックス球体層を集熱通気層とする空気式太陽集熱器
JPS6349664A (ja) 空気集熱式コレクタ−
EP3642539A1 (en) Air collector and method for providing an air collector with a heat recovery unit
JPH06185755A (ja) 光・熱ハイブリッドコレクターを利用した空調システム
CN107023877A (zh) 叶片式太阳能取暖器
JPS6349663A (ja) 空気集熱式コレクタ−
HU201140B (en) Solar collector
NZ708397B2 (en) Solar air heating / cooling system
NZ708397A (en) Solar air heating / cooling system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): MD

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ